粘贴纤维复合材加固混凝土结构梁、板的应用.docVIP

粘贴纤维复合材加固混凝土结构梁、板的应用 　　【摘要】在当前混凝土结构技术不断提升的情况下，其自身的性能已经发展到一个瓶颈期，要使得其结构性能得到更好的强化，就必须要对其他外在的技术加以应用。高强复合纤维材料结构加固技术本身，主要是通过特殊的环氧树脂胶粘剂将复合纤维材料粘贴在混凝土结构构件表面位置上，促使构件受力性能得到强化。该技术所呈现出的高强度、自重小、施工便捷、适用面广等特性促使其发展前景良好。本篇文章主要与某室内试验相结合，着重探讨使用高强复合纤维材料对混凝土结构梁、板进行结构加固。 　　【关键词】高强复合纤维；混凝土结构；结构加固 　　高强复合纤维材料对于混凝土结构进行加固的技术应用，是近几年才逐渐发展起来的特殊加固技术，该技术本身之所以能够得到推广，主要是由于建筑工程结构体系本身的发展推动所致。但在实际使用的过程中，高强复合纤维材料由于本身存在着一定的受力特性，那么就必须要依据受力特性来采取适当的加固措施。 　　采用高强度的连续纤维按一定规则排列，经用胶粘剂浸渍、粘结固化后形成的具有纤维增强效应的复合材料，通称为纤维复合材。混凝土结构加固用的纤维复合材主要有两类，分为承重结构用的碳纤维和承重结构用的玻璃纤维。其中碳纤维加固成为常用的加固混凝土结构方法之一，下文主要与室内试验相结合，着重探讨使用高强碳纤维复合材对混凝土结构梁、板进行结构加固。 　　1、碳纤维加固混凝土梁的试验研究与结果 　　1.1试验材料 　　1.2加固试验结果 　　碳纤维复合材的粘贴量直接影响到加固的效果：当粘贴碳纤维复合材维持在较低水平的情况下，其所产生的结构承载能力提升效果，实际上是伴随着纤维量的不断增加而持续的增大；但是承载能力的提升效果即增长速率，则会在粘贴碳纤维复合材数量不断增加的情况下而变慢。在针对梁底粘贴了2层高强复合纤维之后，最终所测出的抗弯强度大约有35%的提高，这符合规范中规定钢筋混凝土结构构件加固后，其正截面受弯承载力的提高幅度不应超过40%[1]。 　　粘贴纤维复合材加固钢筋混凝土试验梁从加载到破坏大致可分为整体工作阶段、裂缝开展阶段、钢筋屈服纤维明显作用阶段和破坏阶段[2]。粘贴碳纤维加固法与粘贴钢板法的加固机理类似，利用树脂胶结材料将纤维复合材贴于梁的表面，能够切实有效的避免结构出现裂缝现象，同时还能够避免延伸现象的不断扩展，有效的提升梁体结构受力均匀性，从而提高梁的抗弯承载能力，以达到对混凝土梁补强加固及改善结构受力性能的目的。 　　2、碳纤维加固设计与案例 　　2.1工程概况 　　某铁路局机关餐厅改造工程中根据使用单位的需求，对原地上二层职工大餐厅的部分重新划分功能，分别改造为厨房、间休及辅助用房等。由于地上二层房间使用功能及建筑做法的调整致使原钢筋混凝土框架结构承受的荷载大为增加，原结构无法完全承担增加的荷载，需进行加固、改造，但难点在于一层职工食堂在改造施工期间继续使用，这就意味着在保障食品加工卫生及职工就餐卫生的前提下加固一层楼板即二层地板时不能在一层空间中施工，只有在晚间有限的时间内能对一层梁板底面进行小范围加固，为解决此问题，在某些房间不得改变结构用途的前提下，只有限制二层厨房设备等荷载并通过合理设计尽量减少一层梁底、板底的加固，力争使构件仅仅在负弯矩区域承载不足，这样就可以仅对一层梁顶、板顶就行加固即可以在二层空间开展施工，大大减少对一层的扰动。粘贴纤维复合材加固不仅对混凝土梁有良好的加固效果，碳纤维加固也可以明显增强钢筋混凝土板的正截面刚度，减小板的竖向位移[3]。通过比较加固方法的特点最终选则材料轻质高强、施工方便的粘贴纤维复合材加固法。 　　2.2本工程设计思路与流程 　　设计思路与流程：按照原竣工图纸用PKPM建模还原结构，整体模型1→根据改造后的建筑要求输入荷载→计算出现在需要的钢筋用量→对比原结构配筋判断需要加固的梁、板位置→根据钢筋增量等效换算为碳纤维复合材用量，采用高强度I级碳纤维复合材以及A级胶→绘制加固施工图纸，例如2-B，2-C轴与2-7轴交界处梁、板的加固。 　　3、碳纤维加固施工工艺与要求 　　碳纤维加固混凝土时，需按照施工前期准备→表面处理→涂刷底层树脂→找平处理→粘贴碳纤维复合材→养护→质量检验→表面防护的步骤进行施工与实施。施工时应按现行国家和地方有关标准，规范要求执行。 　　3.1施工环境 　　加固施工宜在5～35°C的条件下进行，且相对湿度不要超过70%。 　　3.2加固施工 　　（1）被加固结构的表面必须清洁，清除剥落、疏松、蜂窝等劣化混凝土部分，至露处混凝土结构层。 　　（2）结构表面所有宽度大于0.3mm的裂缝均须用环氧树脂灌缝。然后用裂缝修补胶将表面修复平整。 　　（3）加固混凝土表面应坚实，除去表面浮浆层和油